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溶胶-凝胶法制备的氧化钒作为可见光和紫外有机发光二极管中的高效空穴注入层
摘要: 低成本、高通量且可扩展的生产目前正推动有机电子器件向溶液加工方向发展。溶胶-凝胶法制备的水合氧化钒(h-VOx)工艺简便,被证实可作为可见光与紫外有机发光二极管(OLED)中高效的空穴注入层(HIL)。原子力显微镜和X射线/紫外光电子能谱测量表明,h-VOx具有优异的薄膜形貌及卓越的电子特性,如氧空位主导的非化学计量比和适宜的表面功函数。当采用三(8-羟基喹啉)铝作为发光材料时,可见光OLED分别实现6.3 cd/A的最大发光效率和3.2 lm/W的功率效率,略优于真空热蒸镀VOx对照组(5.6 cd/A和2.7 lm/W)。以3-(4-联苯)-4-苯基-5-叔丁基苯基-1,2,4-三唑为发光层时,紫外OLED产生波长379 nm的短波发射(半高宽40 nm)并具有更优耐久性,其最大辐射亮度和外量子效率分别达到15.3 mW/cm2和2.92%,较参照组(11.9 mW/cm2和2.32%)显著提升。电流-电压特性与阻抗谱分析阐明h-VOx展现出强劲的空穴注入能力,从而成就高性能OLED。本研究为通过溶液工艺推进有机电子器件及VOx应用开辟了新途径。
关键词: 有机发光二极管,空穴注入,溶液加工,氧化钒,溶胶-凝胶法
更新于2025-11-20 15:33:11
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采用低温溶液法加工聚酰亚胺栅介质的柔性稳定有机场效应晶体管
摘要: 聚酰亚胺(PI)因其卓越的热稳定性、耐化学性和机械柔韧性而被广泛用作栅极绝缘层。然而,PI栅极绝缘层的高加工温度和高表面能阻碍了低成本制造柔性可靠电子器件的实现。本研究成功展示了一种采用全亚胺化可溶性PI栅极绝缘层的低温溶液法有机场效应晶体管(OFET)。通过研究退火温度对介电性能和电学特性的影响,证实了可溶性PI栅极绝缘层的低温加工可行性。将6,13-双(三异丙基甲硅烷基乙炔基)并五苯与聚苯乙烯共混后,在保持高器件性能的同时显著提升了OFET的可靠性。由此制备的OFET展现出优异的柔韧性,可与超薄聚对二甲苯衬底集成而不影响器件性能。该工作为开发低成本制造的柔性可靠电子器件提供了实现路径。
关键词: 有机场效应晶体管、溶液加工、聚酰亚胺、低温、操作稳定性
更新于2025-11-14 15:19:41
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用于溶液加工有机场效应晶体管的非对称并五苯
摘要: 背景:对称取代并五苯传统上被用作溶液加工型p沟道有机场效应晶体管(OFETs)的半导体材料。本文旨在将非对称取代并五苯引入活性层,并探究侧基多芳香性对器件特性的影响。方法:综述非对称取代并五苯相关研究及网络资料,描述不同并五苯的合成过程,并详述将这些半导体材料引入器件的工艺流程,同时提供与参照材料的对比。结果:并五苯侧基多芳香性的延伸显著提升器件性能。通过侧基芳香环数量增加时粗糙度降低的现象,证实了侧基对活性层形貌的影响。结论:我们证明芳香端基π共轭体系的延伸会大幅影响开/关比和载流子迁移率,这主要源于薄膜中不同程度的晶体形成特性。当采用六甲基二硅氮烷作为栅极介电钝化层时,迁移率表现最佳的含最延伸芳香体系(即蒽基团)的器件,其性能可与基准材料TIPS-并五苯相媲美。
关键词: 溶液加工、半导体、有机材料、有机场效应晶体管、迁移率、TIPS-并五苯
更新于2025-09-23 15:23:52
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阻抗谱:理解溶液法制备光电器件的多功能技术
摘要: 基于共轭聚合物、胶体量子点(CQDs)、卤化物钙钛矿等材料的溶液法制备光电器件,正成为新一代半导体技术——其在低成本制造、易于规模化生产及材料设计灵活性方面均优于传统器件。然而通过旋涂、喷涂、喷墨打印和刮刀涂布等工艺获得的溶液法薄膜,通常存在膜质较差、缺陷密度较高等问题,尤其在功能层界面处更为显著。当前最关键的研究课题是通过优化非理想界面来提升器件性能。阻抗谱(IS)作为一种通用技术,可用于分析电化学或固态多层器件中的界面电荷行为。由于该技术能在对器件本身影响极小的情况下,清晰揭示电化学或多层器件界面内的电荷转移、传输与积累过程,近几十年来其应用已显著增加。本综述阐述了阻抗谱的基本原理及其在溶液法光电器件中的应用。
关键词: 光电器件、金属卤化物钙钛矿、量子点、阻抗谱、溶液加工
更新于2025-09-23 15:22:29
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(特邀)低温水溶液法制备氧化物薄膜晶体管技术
摘要: 氧化物半导体的溶液加工技术是实现氧化物薄膜晶体管(TFT)简单低成本制备的有前景方法。我们通过将氢注入氧化(HIO)工艺应用于高性能低温氧化物TFT的制备,展示了改进的TFT特性。当HIO方法应用于溶液加工的金属氧化物TFT时,该技术对柔性基板的兼容性也得到了验证。
关键词: 溶液加工、柔性衬底、低温制备、氧化物薄膜晶体管、氢注入与氧化
更新于2025-09-23 15:21:21
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具有低效率滚降的高性能PLEDs用聚集诱导发光聚合物
摘要: 作为有机发光二极管的同系物,聚合物发光二极管(PLEDs)具有低成本湿法制备工艺等显著优势,使其适用于大面积柔性显示与照明领域。然而大多数PLEDs用发光聚合物存在聚集导致猝灭(ACQ)效应,导致器件效率大幅衰减。本研究通过铃木-宫浦多聚偶联反应,将具有聚集诱导发光(AIE)特性的TPE-TPA单元引入主链,简便合成了pTPE-TPA-Cz和pTPE-TPA-Flu两种聚合物。所得聚合物具有良好的成膜性、优异的热稳定性及高荧光量子产率(PLQY),有利于溶液法制备PLEDs。以这两种聚合物为发光层(EML)的PLEDs分别实现了3.26%(掺杂型EML)的最大外量子效率(EQE)和3.69 cd A-1(非掺杂型EML)的电流效率,且所有器件均呈现极低的效率衰减。本研究表明AIE聚合物是构建低效率衰减高性能PLEDs的理想材料。
关键词: 聚集诱导发光、光致发光量子产率、溶液加工、效率滚降、聚合物发光二极管
更新于2025-09-23 15:21:01
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用于溶液法光伏器件中碳杂质去除的Cu(In,Ga)S?纳米颗粒杂化配体交换
摘要: 采用胶体纳米颗粒制备Cu(In,Ga)(S,Se)2光伏器件的溶液法长期受困于长链天然配体衍生的有害碳质残留物。这种杂质碳已被证实会阻碍硒化过程中的晶粒形成,并在吸收层与背接触层之间留下离散残留层。本研究探究了有机/无机配体交换法以去除Cu(In,Ga)S2纳米颗粒上紧密结合的天然油胺配体,从而消除碳污染源。然而这些方法均存在配体去除不完全、胶体稳定性差和/或选择性金属蚀刻等问题。为此我们开发了综合有机/无机配体交换法来突破单一方法的局限:通过微波辅助溶剂热吡啶配体剥离与二铵硫化物无机封端相结合的工艺,在快速处理过程中实现了超过98%的天然配体去除率。尽管配体去除过程剧烈,采用该混合配体交换法时纳米颗?;Ъ屏勘然颈3植槐?。此外,我们开发了使用无毒二甲基亚砜的高度稳定胶体墨水配方,支持超过200 mg/mL的稳定纳米颗粒质量浓度。对配体交换纳米颗粒墨水进行可扩展刮涂,可获得表面粗糙度小于7 nm的光滑无微裂纹薄膜。与常规非配体交换方法相比,配体交换纳米颗粒薄膜的硒化过程显著改善了晶粒生长,使器件效率绝对提升2.8%?;诨旌吓涮褰换荒擅卓帕5钠骷迪至?2.0%的全面积光电转换效率,证明了配体交换胶体纳米颗粒在Cu(In,Ga)(S,Se)2光伏器件溶液法制备中的可行性和应用前景。
关键词: 混合配体交换、刮涂法、硫化二铵、碳杂质去除、光伏技术、晶粒生长、铜铟镓硫硒化合物、溶液加工、配体交换、硒化处理、微波辅助溶剂热法、胶体纳米颗粒、器件效率
更新于2025-09-23 15:21:01
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850纳米纯近红外发射铱配合物用于溶液加工型有机发光二极管
摘要: 高性能纯近红外有机发光材料及发射波长完全超过700纳米的器件仍十分稀缺但需求迫切。铱(III)配合物已被证实是重要的近红外发光材料。本文报道了一种新型近红外同配型铱(III)配合物——三[1,4-二(5-正辛基噻吩-2-基)苯并[g]酞嗪]铱(III)(Ir(dotbpa)3),其发射波长完全超过700纳米且铱质量含量低至10 wt%。得益于柔性正辛基团的引入,与同类配合物Ir(dtbpa)3相比,Ir(dotbpa)3展现出显著提升的溶解性和优异的溶液加工性能。通过采用多功能主体材料,我们制备了仅含三层有机结构的溶液加工型近红外OLED,实现了从725纳米开始、峰值位于850纳米的纯近红外发射,最大外量子效率达0.17%,这是首个基于铱(III)发光材料实现纯近红外OLED的案例。
关键词: 纯近红外发射,近红外,溶液加工,铱(III)配合物,有机发光二极管
更新于2025-09-23 15:21:01
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基于液相剥离硒化铟的高灵敏度光电探测器
摘要: IIIA-VIA族层状半导体因其原子级薄的结构以及厚度依赖的光电特性(这些特性可实现超快响应和高灵敏度)在(光)电应用中备受关注。特别是二维硒化铟(InSe)凭借其高本征迁移率(>102 cm2 V?1 s?1)及适合可见光与近红外光探测的能带直接跃迁特性,已成为实现薄膜场效应晶体管和光电晶体管的有力候选材料。大规模(光)电应用开发的关键在于低成本、适合工业化生产的二维材料制备工艺(如液相剥离法)与高通量器件制造技术的结合。本研究通过异丙醇剥离β相硒化铟(β-InSe),并制备出基于喷墨涂布InSe的光电探测器,在可见光范围内展现出高响应度(蓝光455 nm激发下最大值达274 A W?1)和快速响应时间(15毫秒)。器件呈现栅压调控的n沟道晶体管导电特性。该研究表明液相剥离β-InSe是印刷高性能光电探测器的有效材料,这对发展工业化规模的二维材料光电器件至关重要。
关键词: 光电探测器、二维半导体、硒化铟、场效应晶体管、液相剥离、喷涂法、溶液加工
更新于2025-09-23 15:19:57
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旋转受限的热活化延迟荧光化合物,用于高效溶液加工型OLED,实现高达24.3%的EQE和低效率滚降
摘要: 在3,6-二(叔丁基)-9-(4-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)苯基)咔唑的1,8位引入两个三苯胺或4,4'-二(叔丁基)三苯胺基团,得到两种含有面对面给体-受体-给体生色团的发光体,其展现出以空间电荷转移为主导的强热活化延迟荧光特性。溶液加工型OLED器件实现了高达17.4%和24.3%的最大外量子效率,且效率滚降率较低。
关键词: 热激活延迟荧光、溶液加工、效率滚降、有机发光二极管
更新于2025-09-23 15:19:57